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Enunciado

Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 33.5 - Ex. 48

Na Fig. 33-48a, um raio luminoso que estava se propagando na água incide com um ângulo θ 1 em outro meio, no qual parte da luz se refrata. O outro meio pode ser do tipo 1 ou do tipo 2; a Fig. 33-48b mostra o ângulo de refração θ 2 em função do ângulo de incidência θ 1 para os dois tipos de meio. A escala do eixo vertical é definida por θ 2 s = 90 ° . Sem fazer nenhum cálculo, detennine

(a) se o índice de refração do meio 1 é maior ou menor que o índice de refração da água (n = 1,33) e

(b) se o índice de refração do meio 2 é maior ou menor que o índice de refração da água. Determine o índice de refração

(c) do meio 1 e

(d) do meio 2.

Passo 1

Letra a)

Sabemos que o raio se aproxima da normal quando n 2 > n 1 e se afasta da normal quando n 2 < n 1 . Como o ângulo de refração a partir de um determinado ponto é sempre menor que o ângulo de incidência para a curva 1:

n 1 > n a g u a

Passo 2

Letra b)

Do mesmo jeito que fizemos na letra anterior, vamos fazer agora. O ângulo de refração da curva 2 é sempre menor que o ângulo de incidência, então:

n a g u a < n 2

Passo 3

Letra c)

Como o gráfico está em escala, temos:

θ 1 = 90 °

θ 2 = 67,5 °

Então aplicando a lei de Snell:

n 1 s e n θ 1 = n 2 s e n θ 2

n 1 = 1,33 s e n 90 s e n 67,5 = 1,45

Passo 4

Letra d)

De maneira similar,   θ 1 = 90 ° e θ 2 = 45 ° , aplicando novamente a lei da refração:

n 2 = 1,33 s e n 90 s e n 45 = 1,88

Resposta

a ) n 1 > n a g u a

b ) n a g u a < n 2

c ) 1,45

d ) 1,88

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